減速機
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?減速機的作用 |
| ?最大轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用 |
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步進(jìn)電動機、伺服電動機用減速機 |
一般如果安裝尺寸相同，步進(jìn)電動機的輸出轉(zhuǎn)矩較AC電動機大，又由于伺服電動機高速旋轉(zhuǎn)，因此必須以高轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速對應(yīng)，以免破壞電動機的這些特性。
以下為較具代表的控制電動機用減速機的原理構(gòu)造。
TH減速機
◇ 原理與構(gòu)造
TH減速機型的直齒輪減速機的輸出段以及與其嚙合的齒輪部分皆采用錐齒輪（Taper Gear ）。錐齒輪朝軸向連續(xù)變位。微調(diào)這些錐齒輪，朝箭頭方向調(diào)節(jié)其嚙合量，以達(dá)到降低其齒隙的目的。
TH減速機型的直齒輪減速機的輸出段以及與其嚙合的齒輪部分皆采用錐齒輪（Taper Gear ）。錐齒輪朝軸向連續(xù)變位。微調(diào)這些錐齒輪，朝箭頭方向調(diào)節(jié)其嚙合量，以達(dá)到降低其齒隙的目的。
TS減速機
◇ 原理與構(gòu)造
TS減速機通過齒輪加工的高精度化及將熱處理后的尺寸變化量考慮進(jìn)去的齒輪加工的實施，減少對齒隙的影響。此外，關(guān)于輸出軸齒輪，熱處理后實施高精度加工，去除因熱處理導(dǎo)致尺寸變化的影響。因此，TS減速機實現(xiàn)了無需特別調(diào)整機構(gòu)的簡單構(gòu)造。
TS減速機通過齒輪加工的高精度化及將熱處理后的尺寸變化量考慮進(jìn)去的齒輪加工的實施，減少對齒隙的影響。此外，關(guān)于輸出軸齒輪，熱處理后實施高精度加工，去除因熱處理導(dǎo)致尺寸變化的影響。因此，TS減速機實現(xiàn)了無需特別調(diào)整機構(gòu)的簡單構(gòu)造。
FC減速機
◇ 原理與構(gòu)造
FC減速機是指由半軸齒輪（圓盤狀的齒輪）與直齒輪構(gòu)成的直交軸減速機。借助本公司的高精度加工，對半軸齒輪的小型化和高強度化取得成功，實現(xiàn)了可抑制齒隙的小型直交軸。
PS減速機
◇ 原理與構(gòu)造PS減速機為行星齒輪機構(gòu)的減速機。由太陽齒輪、行星齒輪、內(nèi)齒輪等3個機構(gòu)所構(gòu)成。安裝于中心軸位置的太陽齒輪（一段型減速機時此部分為電動機轉(zhuǎn)軸。）外側(cè)有數(shù)個行星齒輪，利用內(nèi)齒輪沿中心軸圓周做公轉(zhuǎn)。通過行星齒輪的公轉(zhuǎn)利用行星輪架轉(zhuǎn)換成輸出軸的旋轉(zhuǎn)。
行星齒輪：為多個外齒輪，以太陽齒輪為中心公轉(zhuǎn)。
各行星齒輪都被安裝于行星輪架上，行星輪架上固定有減速機輸出軸。
內(nèi)齒輪 ：為固定于減速機外殼上的圓筒狀的齒輪，內(nèi)側(cè)有小齒。
PN減速機是與PS減速機同樣的行星齒輪機構(gòu)的減速機。為使各零件的加工精度提高，采用了齒隙去除機構(gòu)，實現(xiàn)了規(guī)格值3分以內(nèi)的齒隙。齒隙去除機構(gòu)是將內(nèi)齒輪及行星齒輪分別配置成上下兩段，并將內(nèi)齒輪朝圓周方向擰動。因此，上段的內(nèi)齒輪與行星齒輪去除了CW方向的齒隙，而下段的內(nèi)齒輪與行星齒輪則去除了CCW方向的齒隙。
◇ 角度傳動精度
是指從輸入脈沖數(shù)計算出輸出軸的理論旋轉(zhuǎn)角度與實際旋轉(zhuǎn)角度的誤差。表示從任意位置測量輸出軸旋轉(zhuǎn)1次時誤差的最小值與最大值的幅度。
是將薄壁彈性齒輪技術(shù)運用到行星齒輪減速機內(nèi)齒輪的行星齒輪減速裝置。因此，利用內(nèi)齒輪的彈性變形，在沒有調(diào)整機構(gòu)的情況下實現(xiàn)了小齒隙。
行星齒輪減速機是太陽齒輪與行星齒輪、行星齒輪與內(nèi)齒輪都同時相互嚙合的構(gòu)造。因此，如果只用零件的尺寸精度減少齒隙，則會受到尺寸誤差的影響而干擾嚙合部分，可能導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不均勻或產(chǎn)生噪音。為解決此類問題，開發(fā)了緩和嚙合部分干擾的功能及兼?zhèn)渥銐驈姸鹊?ldquo;薄壁彈性內(nèi)齒輪”，誕生了劃時代性構(gòu)造的行星齒輪減速機HarmonicPlanetary。HarmonicPlanetary在減速機的使用壽命范圍內(nèi)幾乎沒有齒隙變化。
◇ 角度傳動精度
是指從輸入脈沖數(shù)計算出輸出軸的理論旋轉(zhuǎn)角度與實際旋轉(zhuǎn)角度的誤差。表示從任意位置測量輸出軸旋轉(zhuǎn)1次時誤差的最小值與最大值的幅度。
就減速機而言，諧波減速機擁有無可比擬的優(yōu)異定位精度特性，是由運用金屬彈性力的3個基本零件（波發(fā)生器、柔輪、剛輪）所組成。
波發(fā)生器
橢圓形凸輪的外圈上嵌入薄型的滾珠軸承，整體呈一橢圓形狀的零件。軸承的內(nèi)圈固定于橢圓形凸輪之上，外圈則介由滾珠彈性變形。安裝于電動機轉(zhuǎn)軸上。
柔輪
為制成薄型杯狀的金屬彈性體零件。杯開口部位外緣刻有小齒。柔輪底部安裝到減速機輸出軸。
剛輪
剛性體的內(nèi)齒輪。內(nèi)側(cè)上刻有與柔輪同樣大小的小齒，且比柔輪多2個齒數(shù)。外圈部分固定于減速機外殼上。
◇ 精度
諧波減速機與使用一般直齒輪的減速機不同，沒有齒隙（小齒互相嚙合間隙）。同時，相互嚙合的齒數(shù)較多，小齒的齒距誤差或累積齒距誤差的旋轉(zhuǎn)精度的影響被平均分散掉，可發(fā)揮高定位精度的特性。此外，諧波減速機的減速比較高，因此，在輸出軸施加負(fù)載轉(zhuǎn)矩時的扭轉(zhuǎn)，即使與電動機單體及其它減速電動機相比，也會非常小，且具有高剛性。由于剛性較高，因此，即使負(fù)載變動大，也可以非常穩(wěn)定的定位。對要求較高的定位精度及剛性時，請參考以下特性。
◇ 角度傳動精度
是指從輸入脈沖數(shù)計算出輸出軸的理論旋轉(zhuǎn)角度與實際旋轉(zhuǎn)角度的誤差。表示從任意位置測量輸出軸旋轉(zhuǎn)1次時誤差的最小值與最大值的幅度。
內(nèi)齒輪 ：為固定于減速機外殼上的圓筒狀的齒輪，內(nèi)側(cè)有小齒。
PN減速機
◇ 原理與構(gòu)造PN減速機是與PS減速機同樣的行星齒輪機構(gòu)的減速機。為使各零件的加工精度提高，采用了齒隙去除機構(gòu)，實現(xiàn)了規(guī)格值3分以內(nèi)的齒隙。齒隙去除機構(gòu)是將內(nèi)齒輪及行星齒輪分別配置成上下兩段，并將內(nèi)齒輪朝圓周方向擰動。因此，上段的內(nèi)齒輪與行星齒輪去除了CW方向的齒隙，而下段的內(nèi)齒輪與行星齒輪則去除了CCW方向的齒隙。
是指從輸入脈沖數(shù)計算出輸出軸的理論旋轉(zhuǎn)角度與實際旋轉(zhuǎn)角度的誤差。表示從任意位置測量輸出軸旋轉(zhuǎn)1次時誤差的最小值與最大值的幅度。
HPG減速機
◇ 原理與構(gòu)造是將薄壁彈性齒輪技術(shù)運用到行星齒輪減速機內(nèi)齒輪的行星齒輪減速裝置。因此，利用內(nèi)齒輪的彈性變形，在沒有調(diào)整機構(gòu)的情況下實現(xiàn)了小齒隙。
行星齒輪減速機是太陽齒輪與行星齒輪、行星齒輪與內(nèi)齒輪都同時相互嚙合的構(gòu)造。因此，如果只用零件的尺寸精度減少齒隙，則會受到尺寸誤差的影響而干擾嚙合部分，可能導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不均勻或產(chǎn)生噪音。為解決此類問題，開發(fā)了緩和嚙合部分干擾的功能及兼?zhèn)渥銐驈姸鹊?ldquo;薄壁彈性內(nèi)齒輪”，誕生了劃時代性構(gòu)造的行星齒輪減速機HarmonicPlanetary。HarmonicPlanetary在減速機的使用壽命范圍內(nèi)幾乎沒有齒隙變化。
是指從輸入脈沖數(shù)計算出輸出軸的理論旋轉(zhuǎn)角度與實際旋轉(zhuǎn)角度的誤差。表示從任意位置測量輸出軸旋轉(zhuǎn)1次時誤差的最小值與最大值的幅度。
諧波減速機
◇ 原理構(gòu)造就減速機而言，諧波減速機擁有無可比擬的優(yōu)異定位精度特性，是由運用金屬彈性力的3個基本零件（波發(fā)生器、柔輪、剛輪）所組成。
橢圓形凸輪的外圈上嵌入薄型的滾珠軸承，整體呈一橢圓形狀的零件。軸承的內(nèi)圈固定于橢圓形凸輪之上，外圈則介由滾珠彈性變形。安裝于電動機轉(zhuǎn)軸上。
柔輪
為制成薄型杯狀的金屬彈性體零件。杯開口部位外緣刻有小齒。柔輪底部安裝到減速機輸出軸。
剛輪
剛性體的內(nèi)齒輪。內(nèi)側(cè)上刻有與柔輪同樣大小的小齒，且比柔輪多2個齒數(shù)。外圈部分固定于減速機外殼上。
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將3件基本零件組合。柔輪隨波發(fā)生器變形為橢圓狀，橢圓的長軸部分則與剛輪小齒部分互相嚙合，而短軸部分小齒則完全呈脫離狀態(tài)。 將剛輪固定，將波發(fā)生器（輸入）朝順時針方向旋轉(zhuǎn)，此時柔輪會產(chǎn)生彈性變形，而與剛輪小齒互相嚙合的位置將按順序移動。 波發(fā)生器每旋轉(zhuǎn)一圈，柔輪因比剛輪齒數(shù)少2個齒數(shù)，因此會與波發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)方向相反，亦即朝逆時針方向移動2個齒數(shù)差。輸出這一動作并進(jìn)行減速。 |
◇ 精度
諧波減速機與使用一般直齒輪的減速機不同，沒有齒隙（小齒互相嚙合間隙）。同時，相互嚙合的齒數(shù)較多，小齒的齒距誤差或累積齒距誤差的旋轉(zhuǎn)精度的影響被平均分散掉，可發(fā)揮高定位精度的特性。此外，諧波減速機的減速比較高，因此，在輸出軸施加負(fù)載轉(zhuǎn)矩時的扭轉(zhuǎn)，即使與電動機單體及其它減速電動機相比，也會非常小，且具有高剛性。由于剛性較高，因此，即使負(fù)載變動大，也可以非常穩(wěn)定的定位。對要求較高的定位精度及剛性時，請參考以下特性。
◇ 角度傳動精度
是指從輸入脈沖數(shù)計算出輸出軸的理論旋轉(zhuǎn)角度與實際旋轉(zhuǎn)角度的誤差。表示從任意位置測量輸出軸旋轉(zhuǎn)1次時誤差的最小值與最大值的幅度。
這是無負(fù)載條件下的值（減速機部參考值）。但是，實際的用途上必然產(chǎn)生摩擦負(fù)載，出現(xiàn)與摩擦負(fù)載相應(yīng)的變位。當(dāng)摩擦負(fù)載一定時，若朝同一方向運行則變位固定，但若從正反兩方向運行，則往返間將產(chǎn)生兩倍的變位。該變位可通過下面的轉(zhuǎn)矩―扭轉(zhuǎn)特性來推測。
轉(zhuǎn)矩―扭轉(zhuǎn)特性
圖表中的轉(zhuǎn)矩―扭轉(zhuǎn)特性是將電動機軸進(jìn)行固定，然后慢慢朝正反方向向輸出軸施加或減少負(fù)載（轉(zhuǎn)矩）時的變位（扭轉(zhuǎn)）圖。如上所述，向輸出軸施加負(fù)載時，會因減速機的彈簧常數(shù)的關(guān)系而產(chǎn)生變位。
轉(zhuǎn)矩―扭轉(zhuǎn)特性
圖表中的轉(zhuǎn)矩―扭轉(zhuǎn)特性是將電動機軸進(jìn)行固定，然后慢慢朝正反方向向輸出軸施加或減少負(fù)載（轉(zhuǎn)矩）時的變位（扭轉(zhuǎn)）圖。如上所述，向輸出軸施加負(fù)載時，會因減速機的彈簧常數(shù)的關(guān)系而產(chǎn)生變位。
該變位在停止時施加外力及在施加了摩擦負(fù)載的狀態(tài)下進(jìn)行驅(qū)動的情況下會發(fā)生。該傾斜率可根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小，使用以下3個區(qū)間的彈簧常數(shù)算出近似值，或通過計算進(jìn)行推定。
磁滯損耗
從轉(zhuǎn)矩―扭轉(zhuǎn)特性可以看出，朝正反方向施加轉(zhuǎn)矩到容許轉(zhuǎn)矩后，即使將轉(zhuǎn)矩減少為0，扭轉(zhuǎn)角也不會完全變回0，仍殘留有一點扭轉(zhuǎn)。（圖B-B’）這就是磁滯損耗，該磁滯損耗設(shè)計在2分以內(nèi)。停止時施加外力、通過慣性驅(qū)動施加加減速轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動中施加摩擦負(fù)載等時，即使將負(fù)載降為0，在此磁滯損耗作用下，有時仍會殘留有稍許扭轉(zhuǎn)。
空轉(zhuǎn)
諧波減速機完全沒有齒隙，因此減速機的精度則以空轉(zhuǎn)作為其基準(zhǔn)值?？辙D(zhuǎn)是減速機輸出軸施加容許轉(zhuǎn)矩的約5%的轉(zhuǎn)矩時，所產(chǎn)生變位的合計值。
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從轉(zhuǎn)矩―扭轉(zhuǎn)特性可以看出，朝正反方向施加轉(zhuǎn)矩到容許轉(zhuǎn)矩后，即使將轉(zhuǎn)矩減少為0，扭轉(zhuǎn)角也不會完全變回0，仍殘留有一點扭轉(zhuǎn)。（圖B-B’）這就是磁滯損耗，該磁滯損耗設(shè)計在2分以內(nèi)。停止時施加外力、通過慣性驅(qū)動施加加減速轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動中施加摩擦負(fù)載等時，即使將負(fù)載降為0，在此磁滯損耗作用下，有時仍會殘留有稍許扭轉(zhuǎn)。
空轉(zhuǎn)
諧波減速機完全沒有齒隙，因此減速機的精度則以空轉(zhuǎn)作為其基準(zhǔn)值?？辙D(zhuǎn)是減速機輸出軸施加容許轉(zhuǎn)矩的約5%的轉(zhuǎn)矩時，所產(chǎn)生變位的合計值。
相關(guān)產(chǎn)品
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?αSTEP AZ系列（備有各種減速機型）
閉環(huán)控制系統(tǒng)αSTEP， 搭載無需電池就能實現(xiàn)絕對方式定位的機械式絕對編碼器。 |
注意：
本資料僅供參考。選購前請仔細(xì)確認(rèn)設(shè)備需求和產(chǎn)品規(guī)格。
如需幫助，請洽詢本公司客戶咨詢中心（電話：400-820-6516）。
